解放手腳 電子手刹和(hé)自動駐車(chē)原理解析

2011年5月11日

高科技的不斷融入總(zǒng)是讓人逐漸變懶(lǎn),時至今日,駕校教練口中的“踩刹車、踩離合、摘擋、拉手刹”和“踩離(lí)合、掛檔、踩油門、落手刹……”等一係列(liè)起停動作在目前可以簡化為:踩刹車,和踩油門。負責(zé)簡(jiǎn)化操(cāo)作之一的部件便(biàn)是自動變速器,另外一套智能的刹車控製係(xì)統即是本篇的主題——電子手刹(EPB)和自動(dòng)駐車係統(AUTO HOLD)。

電子手刹學名為電控機械式駐車製動器(為簡化文字,下文繼續沿用電子手刹的名(míng)稱)。這個名(míng)稱顯得很(hěn)高科技,但一個上提(腳踩)手刹的動作(zuò)能有多麽複雜?確實,常規手刹基本就是用一個(gè)杠杆拽一(yī)根刹車拉線,來牽動後輪刹車,而電子手刹基本上就是用按(àn)鈕代替手(shǒu)刹杆,用電機來完成拉起放下的動作並不(bú)十分複雜,但如果僅僅是這樣,未免有些對不起“電子(zǐ)”二字。

 

有些電子手刹就是用一個開關控製一個電機帶動卷(juàn)線器,或者為下(xià)圖的裝置,電機驅動螺杆,使滑塊移動,帶動拉線,控製後輪的刹車(chē)係統。這種方式和傳統手刹差異不大,對原平台車型是(shì)碟刹(shā)還是附加的駐車鼓刹並不在意,布局改動也不大。

 

ADVICS製造的電子手刹元件,主要用於雷克薩斯車型上

 而另一種行(háng)駛的電子手刹則複雜了一些,是通過裝置與刹車殼體上的電機(jī),來壓緊刹車片(piàn)完成操作的,其中異類(lèi)之處就在於中間的偏心齒盤。使用這(zhè)種齒輪減(jiǎn)速比非常之大,隨後驅(qū)動中央的螺旋(xuán)推杆對刹車片(piàn)施壓,動作完成。與車床上的夾具的原理非常類似。這種形式(shì)需要有電子線路來介入後(hòu)輪的刹車係統,相對複雜一些。

 

與(yǔ)卡鉗一(yī)體(tǐ)式的電子手刹,天合出品。寶馬大眾等品牌(pái)在用

以大眾電子手刹模(mó)塊為例,以電機驅動齒輪通過齒(chǐ)形皮帶帶動一個大齒輪,減速比為3:1,大齒輪驅動斜盤齒輪(紅)再帶動從動(dòng)齒輪(綠),減速比為50:1,再通過(guò)螺杆將力矩轉向,推動卡鉗,實現對刹車盤的製動。

不過手刹的控製(zhì)既然用按(àn)鈕來代(dài)替拉杆,自然又(yòu)有一些先進的元素在其中,其附加的屬性如下:

動態起(qǐ)動(dòng)輔(fǔ)助(zhù)功能:如(rú)果每次需要解(jiě)除手刹製動時都要按(àn)一下按鈕,那這個(gè)功能也未免有些(xiē)雞肋了,電子手刹還是比較智能的。當車輛從(cóng)靜止起步,車輪扭矩達到一定程度時,電(diàn)子手刹自動釋放,將操作簡化。

動態緊急製動功能:如果在(zài)行車過程中發生極端情況,操作電子手刹按鍵,可以對車輛(liàng)進(jìn)行製動,這個情況有些複雜。首先我們要分析一下這個極端情況,假如駕駛員無法控製刹車(刹車踏板故障、新手沒有刹車意識(shí)、駕駛員睡(shuì)著了(le)等情況),通過(guò)拉起手刹(shā)按鍵,車輛會緊急製動(dòng),注意(yì):此時車輛(liàng)的刹車並非機械的駐車手刹,高速情(qíng)況下,緊急製動是通過ESP控製單元以略小於全力刹車的力道對(duì)全部四個車輪進行液壓製動(dòng),而(ér)當車輛接近靜止狀態時,才能直接用電子(zǐ)手(shǒu)刹(shā)來降速或駐車。例如大眾的電子手刹在(zài)7km/h以上的速度是(shì)就是如此,而隻有當速度在7km/h以下時,才是直接施以駐車手刹製動。即便是車輛意外熄火(電路仍然(rán)接通),該功能(néng)依然有效,當然,刹車管線和電路不能被破壞。而根據這種(zhǒng)情況,我們還可以得出一個結論:想通過拉手刹玩兒花樣的朋友注意了,電子手刹是無法做出甩尾這個動作的。

AUTO HOLD 功能:電子手刹是與AUTO HOLD是聯動的,AUTO HOLD的部分(fèn)情況會有電(diàn)子手刹介入。

問題來了,帶有AUTO HOLD車型的車輛駐車製動時,使用的是電子手刹嗎

答:否。駐車製動使用(yòng)的是另外一套裝備。首先,AUTO HOLD依賴的是智能刹車係統,一定要有(yǒu)ESP這類刹車控製係統(tǒng)的車輛才能(néng)實現AUTO HOLD功能。下頁我們著重介紹一下AUTO HOLD自動駐(zhù)車係統。

絕對有必要將電子手刹與自動駐車係統區分開來,因(yīn)為自動駐車功能的實現往往(wǎng)並不是使用電子手刹(shā)來完成的,雖然它們看起來(lái)和我(wǒ)們的(de)以往的想法和操作很接近。

 

我們在上下坡或者紅綠燈前停車時,會使(shǐ)用手刹(shā)來駐車,而此時如果使用電子手刹在這個狀(zhuàng)態下會顯得有點窘(jiǒng)迫。電子手刹響應速度比較慢(màn)。我們用手來拉放手刹的時間大概不超過0.3秒,而且人控比(bǐ)電控更靈活一些,而(ér)啟(qǐ)動電子(zǐ)手刹需要有(yǒu)一個踩刹車的前提動(dòng)作,和按鍵的響(xiǎng)應時間(jiān)(避免誤操作),而且電機運行的時間也偏(piān)長,約0.5秒。即便是踩油門時,電子手刹自動解除,這個動作也未免有些(xiē)突兀,所以AUTO HOLD的功能是另外(wài)一種工況。

在前文講電(diàn)子手刹的“動態緊急製動功能”時透露(lù)了一絲跡象,那(nà)就是刹車管理係統通過ESP的擴展功能來實現的對四輪刹車的控製(zhì)。AUTO HOLD正是運用了這個控製來實(shí)現自(zì)動駐車。

AUTO HOLD是ESP的(de)一種(zhǒng)擴展功能,由ESP部件控製

當車輛臨時停駐(zhù),並(bìng)且很短一段時間之後需要重新起動(dòng),這種情況的駐車就交由ESP控製的刹車來完(wán)成(chéng),電(diàn)腦(nǎo)會通過(guò)一係列傳感器來測量車身的水平度和車輪的扭矩,對車輛溜動趨勢做一個判(pàn)定,並對車(chē)輪實(shí)施一個適當的刹車力度,使車輛靜止。這個刹車力度剛好可以(yǐ)阻止車(chē)輛移動,並不會太大(dà),以便(biàn)再次踩油門前行(háng)時,不會有太嚴(yán)重的前竄動作。而在臨(lín)時(shí)駐車超過一定時限後,刹車係統會轉為後輪機械駐車(打開電子手刹(shā)),來代(dài)替之前的四輪液壓製動。當車輛欲將前(qián)行時(shí),電子係統會檢測油門的踩(cǎi)踏力度,以及手動擋車型的離合器(qì)踏板(bǎn)的行程,來判(pàn)定刹車是否解除。

當然,各(gè)大廠商對執行(háng)這個功能的操作方法不盡相同,大眾車係在打開AUTO HOLD功(gōng)能之後,在完全停車(chē)1秒之後便(biàn)“凍結”ABS分泵(bèng)的(de)製動壓力,完成駐車;而奔馳車型在開啟AUTO HOLD功能之(zhī)後,需要駐(zhù)車時,要(yào)在停(tíng)穩之後再深踩刹車一次,才能實現駐(zhù)車。

那麽有了這個功能,便可以避免(miǎn)使用手刹或電子手刹而簡化操作,自(zì)動擋車型也不用頻繁的(de)D到N、D到P來回(huí)切換了。簡化(huà)了操作,贏得便利的同時,也減少了“溜車”帶來的意外發生。不過,為了(le)環保和減(jiǎn)少傳動係統磨損,自動擋車(chē)型短時停(tíng)車還是適時掛(guà)入N檔更好。

另外,有些車型雖然沒(méi)有自動駐車功(gōng)能,但是擁(yōng)有坡道輔助(HAC、HHC等,各廠商命名不(bú)同)功(gōng)能,在放開刹車後會繼續保持(chí)刹車2秒(miǎo),讓用戶從容麵對從鬆開刹車(chē)到起步前行這個空擋期間。實(shí)際(jì)上這個功能與自動駐(zhù)車(AUTO HOLD)功能在製動原理與邏輯(jí)控製上是(shì)大體相(xiàng)同(tóng)的。

PS:我們為什麽需要駐車製動?

通常在上下坡停車時,如果想停車一(yī)定要拉手刹,否則就(jiù)會(huì)溜(liū)車,即便是自動擋車型(xíng),在掛(guà)入P擋之前,也要先拉手(shǒu)刹,減輕變速箱的負擔。另外,即使是看似平路的情況(kuàng),也難免有(yǒu)些難以察覺的細(xì)小坡度,或者是空綠燈的路口,由於眾(zhòng)多車輛刹車造成的(de)偏軟的柏油路(lù)麵凹陷,也會(huì)造成車輛溜動。為了避免溜車帶來的刮蹭碰撞,駐車製動是很有必要的。

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